急性肺损伤的管理(一)
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急性肺损伤的管理(一)
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急性肺损伤的管理(一)
重症行者翻译组蓝雨李宏山译
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关键词
●机械通气●急性呼吸窘迫综合征●肺保护通气●急性肺损伤●俯卧位通气●呼吸衰竭
关键点
● 限定潮气量大致为6ml/kg(理想体重)可以预防呼吸机相关性肺损伤;
● PEEP应该足够高以预防肺泡反复开放与塌陷,同时给予足够的氧合,但又不至于导致肺过度膨胀;
● 呼吸机模式的选择部分取决于是否促进或试图压制患者的自主呼吸;
● 对于早期、严重的ARDS患者,俯卧位通气和神经肌肉阻滞剂可以改善预后;
● 应该用严重程度、复张潜能以及对初始呼吸机设置的反应来指导ARDS患者的机械通气;
机械通气能够在支持病变肺的同时也增加肺的损伤,这一事实对呼吸机管理的细节有着深刻的影响(这个问题见Jeremy R. Beitler, Atul Malhotra, B. Taylor Thompson等人的文章““呼吸机相关性肺损伤”)。
因此,近二十年来已经见证了ARDS管理模式的改变,关注点已经从正常的血气值转变为对受损肺的保护。
呼吸机相关性肺损
伤(VILI)的生物物理因素依然没有完全清楚,而且如何解释什么是已知的“安全”的呼吸机设置是有争议的(表1)。
然而,本文通过解决通气模式和容量、如何设置最佳PEEP、自主呼吸的作用、俯卧位、呼吸机的设置对心脏和血液循环的影响以及大多数危重症患者的急救策略等问题来提供具体的临床推荐。
生命支持和肺保护之间的平衡
来自20世纪70、80年代动物研究数据统计分析提示:降低机械通气潮气量(VT)可以防止呼吸机相关性肺损伤(VILI)。
同时,降低VT增加了导致氧合恶化以及高碳酸血症的可能性。
这种表面上的折衷(更高的PEEP可以减少肺萎陷伤,但是导致过度扩张;更高的呼吸频率可以减轻酸血症,但是使更多有害的能量传导至肺部;高频振荡通气 [HFOV] 可以保持肺开放,但是损害右心室 [RV] 功能) 使围绕关于呼吸机治疗策略的问题难以达成共识(表2)。
ARMA试验提供了明确的证据:6ml/kg,而不是12ml/kg理想体重(PBW),能够提高生存率,尽管在气体交换方面有损害作用,但是这些围绕以病人为中心的结果的高质量证据对于大多数问题只不过是不可用的。
缺乏预后数据,临床医生往往依靠替代措施去判断呼吸机设置,例如血气分析数值,但是这种方法是令人担忧的。
例如,当一个干预措施提升了PaO2时,我们会司空见惯的去推断这种改变是“有益的”。
尽管一些提升PaO2治疗可以改善预后(例如俯卧位),但是更多的是并不能改善预后(大潮气量、HFOV、气道压力释放通气[APRV]、NO吸入)。
因此对于ARDS机械通气的方法应采取审视的态度,直到被高质量临床试验证实或被基础科学更清晰的描述。
限制肺过度扩张
传统模式
在这个问题上,正如在Jeremy R. Beitler, Atul Malhotra,B. Taylor Thompson的文章“呼吸机相关性肺损伤”所描述的那样:肺扩张超过一定的临界值将产生肺损伤。
限制呼气末肺容量的最简单的方法是保持小潮气量(VT)。
PEEP也有影响,这将在以后进一步讨论。
6ml/kg(基于理想体重)的潮气量显示优于12ml/kg,降低绝对死亡率9%。
于是,大部分从业者应用容量辅助控制模式去保证潮气量是被限制的(框1)。
或者可以应用压力预设模式,调整吸气压力来获得6ml/kg的呼出潮气量,或者压力调整容量控制模式(PRVC),这种模式中呼吸机自动调整压力来获得目标潮气量。
对于严重损伤的肺,即使小潮气量压力也可能太大,气道平台压(Pplat)大于约27cmH2O经常提示这种情况。
在这种情况下,可能需要进一步减少
潮气量。
相对于Pplat或VT,Pplat和PEEP之间的差值(“驱动压”;△P)对于VILI来说是一个更为重要的决定应性因素。
根据这个观点,限制平台压似乎更有效的降低死亡率,因为这往往降低驱动压(△P)。
相似的,只要Pplat是限定的,更高的PEEP也可能是有益的,因为这往往也是降低驱动压的(△P)。
限定△P(例如小于15cmH2O)的方法是没有被验证的。
呼吸机模式的选择也许是不重要的,尤其是在肌肉麻痹或给予肌松的患者中。
特别是,在比较容量辅助控制(V-ACV)和压力辅助控制(P-ACV)通气时,只要选择类似的设置(即相似的吸气时间和目标潮气量),肺容积变化的时程几乎是没有区别的(V-ACV吸气上升过程是线性上升的,而P-ACV的吸气上升过程是近似指数上升的)。
当患者是可以活动时,这些模式可能产生不同的影响,并且这些将在自主呼吸相关内容中进一步讨论。
高频振荡通气(HFOV)
在某些方面上讲,从肺保护的观点出发,HFOV似乎是理想的。
高的平均气道压复张肺泡,并且趋于保持肺泡开放。
同时,典型性的小潮气量(或,相似的,低驱动压)减少了潮汐式的伸展。
两个临床试验均未证明HFOV存在任何优势,然而,在VILI的认识上引起了质疑。
第一试验中、795名ARDS并且氧合指数(P/F)小于200的患者随机被分入HFOV(入选时初始设置是平均气道压超过平台压5cmH2O;频率为10Hz)或常规通气组(尽管鼓励使用P-ACV和潮气量为6-8ml/Kg理想体重,但仍尊重当地习惯设置)。
随机分组后30天全因死亡率(主要结果)、血管活性药物应用时间、ICU滞留时
间或住院时间没有差别。
在第二个试验中,1548名患者随机分入HFOV(初始平均气道压为30cmH2O,调整氧合水平;频率3-12Hz)或常规通气组(P-ACV, VT 6 mL/kg理想体重;高PEEP表)。
HFOV 治疗组接受了更高的镇静剂量和更可能被给予肌松和血管活性药物。
HFOV治疗组的住院死亡率明显较高(47%vs35%;p=0.005),导致提前终止研究。
两组调查人员得出结论:HOFV不应常规应用,并且自从这些试验被发表后,对于HFOV的热情已经明显减退了。
尽管HFOV作为重度低氧血症的一种抢救手段仍有一定作用(见下文),但是作为一种常规的肺保护方法似乎是无效的。
体外二氧化碳清除(ECCO2R)
体外疗法在Nikunj Bhatt, Erik Osborn的文章“Extracorporeal Gas Exchange: The Expanding Role of Extracorporeal Support in Respiratory Failure”进行了更充分的讨论,但在这个问题上,严重ARDS患者中存在新的热情去应用此技术限制肺的过度扩张。
直接从血中清除CO2可以使患病的肺从通气的需求中解离出来,在呼吸机设置上给予重症医生很大的自由。
例如,潮气量可以显著地降低小于6ml/Kg理想体重而不发生碳酸血症;呼吸频率可以被设置的非常的低(例如3次/分);甚至有时患者可以拔除气管插管,完全依靠体外气体交换。
现在,聚甲基戊烯膜肺在气体交换方面有着很高的效率,尤其是在二氧化碳方面更有效率。
即使相当低的血流量(大约1-2L/min),和相应简单的管路和体外系统,全部代谢产生的CO2均可以被清除。
在一个ARDS病人的试验中,无泵的动静脉体外CO2清除允许潮气量下降到大约3ml/Kg理想体重(并且驱动压大约从13到cmH2O),而没有生理相关的酸中毒。
它还有待证明的是这种超低的拉伸方法确实是保护了肺,还有就是即使如此,这些好处是否超过了风险和所产生的费用。
PEEP的设置
没有完美的PEEP
原则上,PEEP应该足够高以防止肺泡复张和塌陷的反复交替,并提供足够的氧合,但是不至于高到使肺过度扩张。
实际上,这是困难
的。
一个基本的问题是涉及胸腔压力的重力梯度,相对于胸腔非重力依赖区,在胸腔重力依赖区压力更大。
因此,在呼气末没有单一的跨肺压;相反的,存在许多跨肺压。
无论设置什么水平的PEEP,随着肺变得更重,压力的范围越大。
在ARDS患者中,如CT所示,非重力依赖区的跨肺压可以大到足够使肺过度膨胀,而同样的压力对于复张重力依赖、非充气区来说又太小。
升高PEEP可能对重力依赖区有益,而对非重力依赖区有害,说明任何数值的PEEP都是一个折中的方案。
这就是设置PEEP最佳方法存在争议的几个原因之一(表3)。
低PEEPvs高PEEP
高于传统PEEP水平的PEEP可以进一步减少非充气或充气不良肺组织的比例,提高氧合,从而减少VILI的发生。
三大试验已经证实了这种可能性。
第一个(ALVEOLI试验)随机入选ADRS患者到PEEP 表中的任一个,在允许的PEEP/FIO2组合中存在显著差异(表4)。
尽管产生了不同的平均PEEP值(8.3 vs 13.2cmH2O),但是临床结局相似。
第二个试验(肺开放通气研究[LOVS])也是用低和高PEEP 表去产生平均值为9.8 vs 14.6cmH2O的两组PEEP值,并对高PEEP 组进行肺复张操作。
高PEEP组有着更低的顽固性低氧血症发生率、更低的顽固性低氧死亡率、以及更低的明确的符合预定的救援措施的应用率,但是两组在全因死亡率方面没有差别(主要研究终点)。
第三
个试验中,尽量低的PEEP(5到9之间,尽量的低但不至于导致氧合目标下降)与增加的复张方式比较。
随机入选至高PEEP组的患者的PEEP水平尽量升高,只要平台压不超过30cmH2O,导致两组大幅不同两组PEEP平均值(第一天为8.4 vs 15.8cmH2O)。
增加的复张组有着更多的无机械通气时间和更少的器官衰竭时间、更高的顺应性和氧合,并且辅助疗法使用较少。
然而,28天死亡率没有差别(主要研究终点)。
结合这些试验和其他试验的入选对象,一些研究者得出这些结论:更高的PEEP可以改善中重度ARDS亚组患者的生存率(p/F≤200)。
因为这些结果来源于meta分析,仅涉及ARDS亚群,并且不是大规模研究,他们应该被考虑为假设推断。
此外,高PEEP显现的任何益处可能是由伴随的驱动压的降低导致,并不是PEEP本身的效果产生。
PEEP表
PEEP表由专家共识所创建,基于相对于FiO2的PEEP水平以要求达到一个可接受的动脉血氧分压。
这方法依赖于对氧合作为肺泡复张的替代目标的合理期望:如果PEEP太低而不能使肺容积复张明显,动脉血氧分压也低,提示需要较高水平的PEEP。
事实上,在一个小的研究中,基于PEEP表的PEEP设置(LOVS实验中高PEEP表)与基于力学或食管压力的方法比较,更加与肺的复张比例一致。
由ARDSNetwork制作的低PEEP表是特别重要的,因为它被广泛和便捷的使用。
这方法现在受到了挑战,因为规定的PEEP可能太低而无法充分使肺复张或者甚至产生正的跨肺压;当动脉血氧饱和度较低时,它指示需要更高的PEEP,而不管是否肺有潜在可复张性;PEEP 影响PaO2不只是通过使肺复张,而且还有对循环的影响。
基于呼吸力学的PEEP
无论肺复张和过度膨胀应反映在呼吸系统的机械性能上,如显示的压力-容量关系。
PEEP改变呼吸系统静态顺应性(Crs,st),这个终点长期被提倡作为PEEP滴定的工具。
例如,一种方法是调整PEEP直到静态顺应性达到最大值。
一个更复杂的方法旨在在非常低的吸气流速下绘制压力-容积曲线的整个吸气支。
低拐点(LIP)被当做吸气复张的依据(所以为呼气塌陷点)。
早期的机械通气肺保护实验建议设置PEEP于低拐点以上2cmH2O。
如果吸气末的压力曲线斜率变平(上拐点),则提示可能是过度膨胀和需要降低Vt或PEEP。
更简单的方法是在控制通气恒定流速期间,获得大部分相同信息来分析吸气压如何线性上升。
线性度的指数称为“应力指数”,当上升呈线性则等于1,当凸向上时小于1,当向上凹时大于1。
在一个小型试验性研究中,基于应力指数调整PEEP与ARDS网络(使用低PEEP表)相比可以减少过度膨胀和炎症反应。
在ExPress实验中PEEP的设置方法间接基于静态顺应性,因为PEEP被尽可能的提高只要平台压Pplat不超过28至30cmH2O。
因此,更高水平的PEEP有助于增加PEEP诱导的肺复张水平。
所有基于这些呼吸力学滴定PEEP的方法缺点包括需要被动的(经常肌松)的病人、被腹部、胸壁或胸腔积液所影响、以及有限的临床数据。
此外,基于一项调查显示,虽然这些方法可以产生一个取决于肺复张潜能的PEEP水平,但使用基于氧合的高PEEP表更优于这些方法。
基于食道压的PEEP
在ARDS患者中,在呼气末胸腔内压存在较大的个体间差异,可能反映腹腔压、胸壁力学、呼气做功、以及其他因素之间的差值。
结果,相似平台压的患者之间跨肺压存在明显的不同。
例如,一个常见的困境就是肥胖的ARDS患者,并且平台压超过30cmH2O,同时合
并高碳酸血症和低氧血症。
如果跨肺压依然是适当的(因为胸壁对气道压影响更大,而不是肺过度膨胀),那么PEEP或者潮气量可以增加,而且无有害作用。
在一些严重ARDS患者中,当应用食道压用于估计跨肺压时,规定的PEEP值不同于ARDS网络低PEEP表所提倡的PEEP值。
许多入选对象中,由此产生的PEEP是相当高的,尽管一些较低。
食道压法升高氧合指数、静态顺应性、以及28天校正生存率(并不是非校正生存率、180天生存率以及未应用呼吸机时间)。
缺点包括需要专业技术去获得可靠的食道压、食道气囊的置入、以及需要深度镇静或者肌松。
设置PEEP的替代方法
肺过度膨胀挤压肺微血管,增加肺血管阻力和死腔。
直接挤压和死腔诱导的高碳酸血症(对肺血管阻力的负面作用)的联合作用在超声心动图中通过右心室功能体现。
右室流出道阻抗(通过经食道心超多普勒TEE)对PEEP滴定敏感,比如,根据LIP设置的PEEP比根据最佳顺应性设置的PEEP更加损害右室功能。
PEEP复张大量的肺泡改善了不利的血流动力学影响,提示心脏超声对设置PEEP可能有用,尤其是ARDS的严重病例。
经胸心超(TTE)或TEE都可以使用:TTE侵入性更少,TEE视野更佳、图形重现性更好。
对右室有益可能对肺也有益处。
PEEP诱导的复张可能减少肺泡死腔,而过度膨胀则增加死腔。
监测肺泡死腔(一般使用容积-CO2描记术)可能有利对PEEP实施管理。
(下半部分待续编辑凉风涩)。